Патент на изобретение №2247789

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2247789 (13) C1
(51) МПК 7
C22C21/12
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.01.2011 – действует

(21), (22) Заявка: 2003124454/02, 07.08.2003

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

07.08.2003

(45) Опубликовано: 10.03.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 678889, 05.01.1983. SU 313886, 16.11.1971. SU 1785286 А1, 15.08.1994. RU 2119544 C1, 27.09.1998. US 5989495, 23.11.1999.

Адрес для переписки:

101000, Москва, ул. Маросейка, 6/8, стр.4, МООО ВОИР, В.И. Пугачевой

(72) Автор(ы):

Тихонов А.А. (RU),
Гаврилюк В.В. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Композит” (RU)

(54) ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к металлургии литейных сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве высоконагруженных конструкционных материалов при производстве литых деталей в различных изделиях машиностроения. Предложен сплав, содержащий следующие компоненты, мас.%: медь 4,5-6,0, марганец 0,4-0,8, титан 0,1-0,3, кадмий 0,1-0,25, цирконий 0,05-0,2, индий 0,005-0,12, висмут 0,1-0,4, железо 0,05-0,15, алюминий – остальное. Техническим результатом изобретения является создание сплава, обладающего повышенными значениями временного сопротивления, предела текучести, относительного удлинения в сочетании с высокой коррозионной стойкостью. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии литейных сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве высоконагруженных конструкционных материалов при производстве литых деталей в различных изделиях машиностроения.

Известен алюминиевый сплав для отливок (патент US №5989495 А, кл. С 22 С 21/08 от 23.11.99), содержащий, мас.%: железо 0,0005-0,01; кремний 0,0005-0,01; медь 2,5-6,5; магний 0,1-0,5; марганец 0,001-0,4; титан 0,1-0,5; серебро 0,2-1,2; бор 0,002-0,01; другие компоненты – не более 0,01; алюминий – остальное.

Недостатком сплава являются недостаточно высокие механические свойства и наличие в его составе драгоценного металла – серебра.

Известен также сплав на основе алюминия (патент RU №678889, МПК 7 С 22 С 21/12, 05.01.1983), взятый за прототип, имеющий химический состав, мас.%: медь 3,5-6,0; марганец 0,2-1,2; титан 0,1-0,4; кадмий 0,01-0,2; иттрий 0,01-0,2; цирконий 0,05-0,35; индий 0,001-0,05; алюминий – остальное.

Данный сплав обладает при литье в кокиль высокими механическими свойствами (в=52-56 кгс/мм2, =4-8%). Однако, как показали испытания, этот сплав характеризуется низкой коррозионной стойкостью под напряжением: сплав растрескивается при напряжении 0,2-0,3 от предела текучести.

Решаемой задачей изобретения является создание литейного сплава на основе алюминия, имеющего высокие механические свойства (в не ниже 48 кгс/мм2) в сочетании с высокой коррозионной стойкостью при напряжении (не менее 0,75 от предела текучести).

Для достижения поставленной задачи в литейный сплав на основе алюминия, содержащий медь, марганец, титан, кадмий, цирконий и индий, дополнительно введены висмут и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:

медь 4,5-6,0

марганец 0,4-0,8

титан 0,1-0,3

кадмий 0,1-0,25

цирконий 0,05-0,2

индий 0,005-0,12

висмут 0,1-0,4

железо 0,05-0,15

алюминий остальное

Химический состав и свойства исследуемых сплавов приведены в табл.1 и 2.

Предлагаемый сплав (№№1, 2, 3), сплавы запредельного состава (№№4, 5) и сплав-прототип (№6) выплавлялись в электрической печи сопротивления в графито-шамотовом тигле. Из приготовленных сплавов при температуре 720-730°С отливались в кокиль (металлическую форму) заготовки под образцы для определения механических свойств и коррозионной стойкости под напряжением.

Отлитые заготовки термически обрабатывались по режиму: трехступенчатый нагрев под закалку 490±5°С (6 часов) + 500±5°С (9 часов) + 540±5°С (6 часов), закалка в воде с температурой 20-30°С, искусственное старение при температуре 175±5°С (7 часов), охлаждение на воздухе.

Механические свойства определялись на образцах диаметром 6 мм в соответствии с ГОСТ 1497, коррозионная стойкость оценивалась на образцах диаметром 6 мм в соответствии с ГОСТ 9.019.

Таблица 1
Сплав Содержание компонентов, масс.%
Состава Сu Mn Ti Cd Zr In Bi Fe Y Аl
Предложенный 1 4,5 0,4 0,1 0,1 0,05 0,005 0,1 0,05 Ост.
2 5,2 0,6 0,2 0,18 0,12 0,08 0,25 0,1 Ост.
3 6,0 0,8 0,3 0,25 0,2 0,12 0,4 0,15 Ост.
Запредельный 4 4,0 0,2 0,05 0,05 0,01 0,001 0,05 0,02 Ост.
5 6,5 1,0 0,35 0,3 0,25 0,15 0,45 0,2 Ост.
Прототип 6 5,0 0,7 0,25 0,1 0,25 0,02 0,1 Oст.
Таблица 2
Сплав Механические свойства Максимальное
напряжение, при котором нет растрескивания образцов (на базе 45 суток)
Временное сопротивление, в, кгс/мм2 Предел текучести, 0,2, кгс/мм2 Относительное удлинение, , %
1
2
3
49,1
50,4
52,6
41,6
43,8
45,7
9,6
8,2
5,3
0,9 0,2
0,9 0,2
0,9 0,2
4
5
45,4
51,7
40,3
47,4
12,1
4,0
0,9 0,2
0,75 0,2
6 52,3-53,8 43,1-44,6 4,9-5,1 0,2-0,3 0,2

Предложенный сплав сопоставим по механическим свойствам с прототипом, но значительно превосходит его по коррозионной стойкости под напряжением.

Высокий уровень механических свойств в сочетании с высокой коррозионной стойкостью под напряжением предложенного сплава позволяют рекомендовать его к применению в нагруженных конструкциях, испытывающих воздействие коррозионной среды.

Формула изобретения

Литейный сплав на основе алюминия, содержащий медь, марганец, титан, кадмий, цирконий и индий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит висмут и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Медь 4,5-6,0

Марганец 0,4-0,8

Титан 0,1-0,3

Кадмий 0,1-0,25

Цирконий 0,05-0,2

Индий 0,005-0,12

Висмут 0,1-0,4

Железо 0,05-0,15

Алюминий Остальное


HE4A – Изменение адреса для переписки с обладателем патента Российской Федерации на изобретение

Новый адрес для переписки с патентообладателем:

141070, Московская обл., г.Королев, ул. Пионерская, 4, ОАО “Композит”

Извещение опубликовано: 10.11.2005 БИ: 31/2005


Categories: BD_2247000-2247999